2024年2月、地球上の科学者たちは宇宙からの強力な電波を検知しました。その起源を探るため、彼らはその瞬間的なエネルギーの閃光を地球外の源まで遡り、予想外のものを発見しました。
ノースウェスタン大学とマギル大学を率いる科学者たちは、古代の楕円銀河の端で高速電波バースト（FRB）の発生源を特定しました。科学者たちはこれまで、この高速電波バーストは、太陽が1年間に生み出すエネルギーよりも多くのエネルギーを一度のフレアで発生させると考えられていました。しかし、1月21日にアストロフィジカル・ジャーナル・レターズ誌に掲載された2つの姉妹論文で詳述されている最近の研究は、天文学者たちにFRB発生源の潜在的な多様性について再考を促しています。
FRB 20240209Aと名付けられた2024年2月のFRBは、一度きりの現象ではありませんでした。2024年2月から7月にかけて、同じ発生源から21回もフレアが発生しました。
「FRBは、重力崩壊型超新星爆発によって形成されたマグネターから発生するというのが通説です」と、両研究に参加したノースウェスタン大学のタラネ・エフテカリ氏は大学の声明で述べた。マグネターは非常に強力な磁場を持つ中性子星であり、中性子星は極めて小型で高密度の天体で、巨大な恒星の爆発的な死、つまり超新星爆発の後に形成されると考えられている。
「しかし、今回の場合はそうではないようです」とエフテカリ氏は続けた。「若く質量の大きい星は重力崩壊型超新星としてその生涯を終えますが、この銀河では若い星の証拠は見られません。今回の新たな発見により、すべてのFRBが若い星から発生するわけではないという新たな様相が見えてきました。もしかしたら、FRBの中には古い系に関連するサブグループが存在するのかもしれません。」
問題の古い銀河は113億歳で、地球から20億光年離れています。エフテカリ氏とその同僚はコンピューターシミュレーションを用いて、この銀河が非常に明るく、太陽の1000億倍の質量を持つことを発見しました。
「これはこれまでで最も質量の大きいFRBのホスト銀河のようです」とエフテカリ氏は述べた。「宇宙で最も質量の大きい銀河の一つです。」この珍しいFRBは、古い銀河から発生しただけでなく、その銀河の端、つまり中心から13万光年離れた場所から発生した。
「FRBの中で、このFRBは主銀河の中心から最も遠い位置にあります」と、両方の研究に参加したマギル大学のヴィシュワンギ・シャー氏は述べています。「FRBは銀河内部、特に星形成領域で発生すると予想されているため、これは驚くべきことであり、また非常に興味深いことです。このFRBが主銀河から非常に離れた位置にあることは、新しい星が形成されていない領域で、このような高エネルギー現象がどのように発生し得るのかという疑問を提起します。」
しかし、FRB 20240209Aは、活発な星形成領域から遠く離れた場所で検出された最初のFRBではなく、2番目のFRBです。2022年、天文学者たちは地球から1200万光年離れたM81 FRBが、メシエ81銀河の端にある星団に由来することを突き止めました。
FRB 20240209Aは「M81イベント（M81 FRB）の双子である可能性があります。母銀河から遠く離れており（星が生まれている場所から遠く離れているため）、母銀河の星の集団は非常に古いです。最盛期を過ぎ、今は引退に向かっています」と、両方の研究に参加したノースウェスタン大学のウェンファイ・フォン氏は述べています。「同時に、このような古い環境は、私たちが標準的なFRBの起源モデルを再考させ、より特異な形成経路に目を向けさせるきっかけとなっており、非常に興味深いことです。」
研究の1つは、M81 FRBと同様に、新しいFRBも球状星団と呼ばれる星の集団から発生した可能性があることを示唆している。
「この繰り返しFRBが球状星団起源であるというのは、このFRBが主銀河の外側に位置する理由を説明する最も可能性の高いシナリオです」とシャー氏は説明した。「FRBの位置に球状星団が存在するかどうかは確かなことは分かっていませんが、FRBの位置を追跡観測するためにジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を使用する提案を提出しました。もし存在するなら、このFRBは球状星団に存在することが知られている2番目のFRBとなります。そうでなければ、FRBの起源について別のエキゾチックなシナリオを検討する必要があるでしょう。」
言い換えれば、計画段階に戻るということです!
